Где находится предохранительный клапан гидравлики (4 видео)

Гидравлический клапан (гидроклапан) – специальное устройство, главной функцией которого является регулировка параметров потока жидкости посредством изменения проходного сечения гидроаппарата. Такое изменение осуществляется при помощи изменения положения запорно-регулирующего элемента системы.

Сегодня существует множество классификаций гидравлических клапанов по самым различным параметрам. Наиболее общими классификациями устройств являются.

Регулирующие (дросселирующие) гидроклапаны – регулируют движение потока жидкости.
Направляющие – их главной задачей является пропускать или останавливать поток жидкости при достижении потоком заданных параметров (давления, разности давлений и пр.).

Помощь в подборе оборудования: +7 (495) 211 03 84

Ваше сообщение было успешно отправлено!

Наши специалисты скоро свяжутся с Вами!

Содержание

Какие клапаны относятся к каждому типу
Гидроклапаны давления: основные функции
Устройство гидравлических клапанов давления и принципы работы
Гидроклапан предохранительный
Почему может повыситься давление в гидросистеме
В каких областях применяются гидроклапаны предохранительные
Гидроклапан редукционный
Какие бывают редукционные клапаны
Где могут применяться редукционные гидроклапаны
Технические требования к гидроклапанам
Предохранительные клапаны
Принцип работы предохранительного клапана
Предохранительные клапаны прямого действия
Характеристика клапана прямого действия
Устройство демпфирования
Предохранительные клапаны непрямого действия
Характеристика клапана непрямого действия
Клапаны предохранительные, редукционные, разгрузки и подпора
Видео стендовых испытаний гидроаппаратуры и гидронасосов
📸 Видео

Какие клапаны относятся к каждому типу

1. Предохранительный клапан – поддерживает давление до конкретного уровня, не превышая этого показателя. Находится в работе непостоянно, то есть при нормальном стабильном давлении поток рабочей жидкости через него не проходит. Срабатывает в условиях превышенного давления в гидросистеме (это может случиться, например, при превышении допустимой нагрузки на цилиндр, при остановке на упоре и пр.).

2. Переливной клапан – главная его функция – поддержание давления на входе в клапан на заднем уровне. Такой клапан постоянно находится в работе, то есть через него постоянно протекают излишки рабочей жидкости.

3. Редукционный клапан – он поддерживает давление на постоянном показателе на выходе из клапана.

4. Клапан разности давлений – этот клапан поддерживает постоянную разность между давлениями на входе и выходе из клапана.

5. Клапан соотношения давлений – он поддерживает постоянное соотношение между давлениями на входе и выходе из клапана.

1. Обратный клапан – пропускает поток жидкости только в одном направлении. Срабатывает при любом, даже минимальном повышении давления на выходе, по сравнению с давлением на выходе из клапана. К такому типу клапанов относятся гидрозамки.

2. Клапан последовательности – когда давление на входе в клапан или в отдельном постороннем потоке достигает определенного уровня, этот клапан начинает пропускать поток жидкости.

3. Клапан выдержки времени – пропускает или останавливает поток жидкости через определенный промежуток времени.

Также гидроклапаны делятся по срабатыванию запорно-регулирующего элемента на:

Прямого действия – срабатывают под воздействием потока рабочей жидкости.
Непрямого действия – срабатывают при помощи вспомогательного промежуточного регулирующего элемента.

Гидроклапаны давления: основные функции

Эти установки используются главным образом для предохранения объемного гидропривода от давления, превышающего норму. Гироклапаны давления поддерживают постоянное давление при помощи следующего процесса: они осуществляют слив рабочей жидкости при дроссельном регулировании. Также такие клапаны поддерживают заданную разницу давления в подводимом и отводимом потоках рабочей жидкости.

Устройство гидравлических клапанов давления и принципы работы

Гидроклапан давления состоит из основного корпуса – в нем находится золотник, с торца он поджат пружиной, ее усилие регулируется отдельным винтом и имеет полости подвода и отвода, а также вспомогательные полости, каналы управления, демпферное отверстие.

Остановимся более подробно на основных типах гидроклапанов.

Гидроклапан предохранительный

Этот тип – трубопроводная арматура прямого действия (то есть работает непосредственно от рабочей среды), главным назначением которой является защита от механического разрушения системы и трубопроводов. Осуществляет такую защиту клапан посредством автоматического выпуска избыточной жидкости, а также паро- и газообразной среды из систем и сосудов с давлением выше необходимого. Предохранительный клапан прекращает сброс среды, если давление вернулось к своему нормальному показателю.

Такой тип гидроклапанов устанавливается везде, где возможно повышение давления, особенную актуальность он получил в сфере использования промышленных и бытовых сосудов, которые работают под давлением.

Читайте также: Диаметр пружина клапана размер

Почему может повыситься давление в гидросистеме

Существует несколько причин такой ситуации, которая может возникать и вследствие внутренних процессов, имеющих место из-за неправильной эксплуатации, и вследствие некоторых сторонних факторов. Основные причины давления выше нормы:

Неправильная работа устройства.
Передача тепла от сторонних источников.
Тепломеханическая схема, которая была собрана неправильно.

Предохранительные гидравлические клапаны подразделяются на несколько видов, в зависимости от определённых факторов.

По принципу действия выделяют:

непрямого действия, или, как их еще называют, импульсные предохранительные устройства – управляются при помощи постороннего источника давления или электроэнергии;
прямого действия – открываются непосредственно под действием давления рабочей среды.

По характеру подъема замыкающего органа:

модели пропорционального действия (обычно их используют на несжимаемых средах);
модели двухпозиционного действия.

По высоте подъема замыкающего органа:

малоподъемные;
среднеподъемные;
полноподъемные.

По виду нагрузки на золотник выделяют:

грузовые;
пружинные;
рычажно-пружинные;
магнито-пружинные.

По типу монтажа:

трубного монтажа;
стыкового.

В каких областях применяются гидроклапаны предохранительные

Эти механизмы регулируют давление в гидросистемах, поддерживают постоянное давление (на уровне нормы), предохраняют систему от перегрузки (повышения давления). Используются в гидросистемах станков и стационарных установках.

Гидроклапан редукционный

Такой клапан является автоматическим действующим пневматическим или гидравлическим дросселем. Главная его задача – поддержание постоянного давления на выходе.

Какие бывают редукционные клапаны

Прямого действия (работают без внешнего источника энергии).
Непрямого действия, то есть те, которые управляются пневмо- или электроприводом.

Где могут применяться редукционные гидроклапаны

Они используются для уменьшения давления в отводимом в гидросистему потоке рабочей жидкости (то есть на выходе) по отношению к давлению потока на входе в клапан. Также редукционные гидроклапаны регулируют сниженное давление, чтобы оно не отходило от нормы. Могут применяться в гидросистемах гидроприводов станков и прочих стационарных установках.

Технические требования к гидроклапанам

Все гидроклапаны должны производиться в соответствии с требованиями ГОСТ (ГОСТ 16517-82 и ГОСТ 17411-91) исключительно по рабочим чертежам.
Работают клапаны на специальных маслах 14-го класса чистоты жидкостей по ГОСТ 17216-2001. Устанавливаются в гидросистемы, которые снабжены фильтрами с номинальной тонкостью фильтрации, составляющей 25 мкм.
Регулировка давления при помощи клапанов должна происходить плавно от заниженного (или превышенного) к определяемому нормой.
Давление на регулирующем механизме клапана в случае настройки давления на всем диапазоне не должно превышать 0,4 МПа.

Если у Вас остались вопросы, заполните форму:

Видео:Настройка предохранительного клапана на гидрораспределителях Р40 и Р80. Регулировка давления на Р40.Скачать

Предохранительные клапаны

Предохранительные клапаны обычно устанавливаются в напорную линию параллельно. В случае достижения давления настройки предохранительный клапан открывается и пропуская поток (или часть потока) из напорной линии в сливную.

Видео:Клапан предохранительный регулируемый 10-250 бар в линию гидросистемы.Скачать

Принцип работы предохранительного клапана

На рисунке показан предохранительный клапан седельного типа.

Основными элементами предохранительного клапана являются:

корпус;
пружина;
запорно-регулирующий элемент;
седло.

В исходом состоянии усилие Fпр пружины 2 прижимает запорно-регулирующий элемент (конус) 3 к седлу 4. Напорная линия отделена от сливной.

В случае если сила Fг давления потока на запорно-регулирующий элемент превысит силу Fпр, конус сместится вверх, пропуская поток из напорной линии в сливную.

При отсутствии давления в линии слива величина усилия Fг определяется по формуле:

Где А — площадь уплотняемой поверхности.

Регулировка давления настройки предохранительного клапана осуществляется путем изменения предварительного поджатия пружины.

Видео:Как работают предохранительные клапаны прямого и непрямого действия?Скачать

Предохранительные клапаны прямого действия

В клапанах прямого действия на запорно-регулирующий элемент с одной стороны действует усилие пружины, с противоположной — сила давления жидкости.

Пружину в таких клапанах называют силовой, т.к. именно она оказывает силовое воздействие, удерживающее запорно-регулирующий элемент до момента открытия.

Предохранительный клапан седельного типа, рассмотренный ранее, является примером клапана прямого действия. К этому же типу относят клапаны золотникового типа.

В исходном состоянии золотник 3, установленный в корпусе 1, перекрывает каналы в напорной и сливной линиях. При увеличении силы давления до величины превышающей усилие пружины 2, золотник будет перемещаться вверх, открывая канал для прохода потока из напорной линии в сливную.

Характеристика клапана прямого действия

Характеристика предохранительного клапана прямого действия имеет достаточно большой подъем.

Клапаны прямого действия склонны к автоколебаниям. При больших расходах и высоких давлениях размеры пружины должны быть очень большими.

Читайте также: Электрический клапан отопителя ваз 2110

Устройство демпфирования

На работу предохранительного клапана влияют не только статические, но и динамические нагрузки.

Для снижения негативного влияния автоколебаний подпружиненного запорно-регулирующего элемента в предохранительных клапанах прямого действия используют устройства демпфирования.

Наиболее распространенным устройством демпфирования является — демпфирующий поршень, который жестко связан с запорно-регулирующим элементом.

Для демпфирования в поршне может быть выполнен узкий канал или снята лыска, как в примере показанном на рисунке.

Во время движения поршня жидкость движется в малом зазоре. При этом возникает демпфирующее усилие направленное в сторону противоположную движению поршня.

В конструкции большинства современных гидравлических предохранительных клапанов прямого действия присутствует демпфирующий поршень.

Видео:Главный предохранительный клапанСкачать

Предохранительные клапаны непрямого действия

При увеличении расхода через предохранительный клапан необходимо увеличивать и диаметры подводных каналов и запорно-регулирующего элемента. Вследствие увеличения площади уплотняемой поверхности потребуется и увеличение усилия поджатия пружины, а значит и увеличение самой пружины.

Для обеспечения относительно небольших габаритов клапана при больших значениях расхода используют предохранительные клапаны непрямого действия, состоящие из основного и управляющего клапана.

Клапан управления представляет собой классический предохранительный клапан прямого действия. Этот клапан способен пропустить лишь небольшой расход. Однако при его открытии за счет возникшего перепада давления на постоянном дросселе 6 запорно-регулирующий элемент 5 переместится вверх соединив напорную линию со сливом.

Пружина 4 в этом клапане мягкая, она предназначена для возвращения запорно-регулирующего элемента в исходное состояние.

Настройка клапана осуществляется регулировочным винтом 1, который позволяет изменить предварительное поджатие силовой пружины 2.

Характеристика клапана непрямого действия

Характеристика предохранительного клапана непрямого действия более пологая, клапан этой конструкции имеет меньшие габариты, чем аналогичный клапан прямого действия.

Видео:И снова предохранительный клапан распределителяСкачать

Клапаны предохранительные, редукционные, разгрузки и подпора

Один и тот же клапан может служить нескольким целям в зависимости от своего расположения в гидросхеме, а также от расположения выхода и входа пилотной линии, схемы реализации слива утечек (дренажа) — зависимой или независимой.

Предохранительные клапаны

Предохранительные клапаны, как показано на рисунке выше (a, b, c), ограничивают максимальное давление в системе. Предохранительные клапаны — это нормально закрытые клапаны, которые воспринимают давление перед клапаном. Когда давление достигает установки (уставки или отсечки) клапана, клапан открывается для того, чтобы сбросить излишки жидкости (давления) к резервуар (гидробак). На рисунке выше (a) показан клапан прямого действия. Пунктирная пилотная линия указывает на то, что давление «снимается» непосредственно перед клапаном и запорный элемент клапана, непосредственно, воспринимает давление подаваемое на него. Пружинная полость клапана напрямую соединена со вторичным портом, хотя данная функция не отображается текущими символами ISO 1219-1. Обратное давление в линии слива действует со стороны пружины и добавляет (приплюсовывает) к установленному давлению настройки своё давление. Это означает, например, что в случае давления в 10 бар в линии слива (давление подпора в линии слива), клапан откроется при давлении на 10 бар большем, чем было установлено, хотя перепад давлений через клапан не изменяется.

На рисунке выше (b) показан упрощенный символ предохранительного клапана с пилотным управлением или, по-другому, двухступенчатый клапан, а на рисунке (c) показан детализированный символ для двухступенчатого предохранительного клапана. Благодаря своей конструкции пилот предохранительного клапана может быть удалён и находиться в кабине оператора.

После неурегулированного гидронасоса обязательно должен быть установлен предохранительный клапан.

Несмотря на то, что регулируемые гидронасосы имеют компенсаторы по давлению, после них в гидроцепи желательно также устанавливать предохранительный клапан. Клапаны, стоящие после гидронасоса, обычно называются главными клапанами и защищают всю гидросистему. Также для защиты отдельных узлов (гидромоторов, гидроцилиндров) предохранительные клапаны могут устанавливаться в ответвлениях гидроцепи.

На рисунке выше (d) показан нормально открытый редукционный клапан, который используются для ограничения максимального давления приводов в ответвлениях гидролинии. Эти клапаны контролируют давление за счёт контроля давления на вторичном выходе клапана. Данная функция показывается пунктирной пилотной линией на выходе клапана. Так как давление определяется как сопротивление потоку, то регулируя расход масла (РГЖ) через клапан возможно изменять перепад давления на клапане, тем самым регулируя вторичное давление. Так как клапан «снимает» давление непосредственно на выходе, то данный клапан априори является клапаном с внешним дренажом.

Читайте также: Притирка клапанов как делать

На рисунке выше (е) показан символ редукционного клапана, который, помимо давления, понижает поток масла через клапан.

Клапаны разгрузки используются с насосами постоянного объёма или в линии аккумулятора для сохранения энергии привода. Некоторые производители изготавливают клапаны с внешней разгрузкой — такой клапан показан на рисунке выше (f). В данных клапанах разгрузка осуществляется по команде пилотного давления из другой гидролинии или гидролинии оператора.

На данной гидросхеме ограничение давления происходит как от внешнего, так и от внутреннего пилотного давления. При увеличении любого пилотного давления сверх показания установленного — происходит открытие клапана:

На рисунке ниже показана типичная гидросхема с насосами высокого давления (малого объёма) и низкого давления (большого объёма). Разгрузка насоса низкого давления происходит от пилотного давления, подаваемого после обратного клапана. Для защиты линии высокого давления после закрытия обратного клапана, за насосом высокого давления устанавливается предохранительный клапан.

В данной гидросхеме клапаны S1 и S2 являются клапанами последовательности:

В начале цикла происходит подъём бура и только после достижения давления уставки клапана S2 происходит разжим струбцины — система приводится в исходное положение и теперь можно начинать рабочий цикл. При подаче напряжения на катушку произойдёт зажим струбцины и по достижению уставки давления клапана S1 начнется рабочий ход бура. Особенностью клапана последовательности является наличие независимого слива, так как со стороны слива действует противодавление, которое будет менять уставку давления при отсутствии независимого слива. Такие клапаны могут дополняться обратными клапанами для свободного движения масла в обратном направлении.

На рисунке ниже изображён клапан подпора:

Цель клапана подпора — удержание штока гидроцилиндра от свободного падения под действием силы тяжести при опускании или в промежуточном положении. Клапан настраивается приблизительно на давление 10 бар и благодаря этому шток гидроцилиндра опускается равномерно, без рывков. Недостатком этого клапана является понижение КПД гидроцилиндра, так как требуется преодолевать дополнительное противодавление клапана в 10 бар. Для исправления этого недостатка некоторые производители выпускают клапаны подпора с внешней пилотной линией.

На гидросхеме ниже при опускании штока вниз клапан полностью открывается под воздействием внешнего пилотного давления:

В случаях работы гидравлики с переменной нагрузкой, применение клапана подпора с внешней пилотной линией (клапана контрбаланса) однозначно необходимо. В случае, когда в гидроцилиндре создаётся «тянущая» нагрузка, имеется вероятность неравномерного опускания штока.

Такой режим работы, например, у стрелы автокрана, где нагрузка изменяется во время движения стрелы по вертикальной плоскости.

Клапаны контроля движения изготавливаются двух типов: тарельчатого и золотникового.

Преимуществом тарельчатого клапана перед золотниковым является меньшие внутренние утечки. В случае если большее время удержания нагрузки происходит на вытянутом штоке гидроцилиндра — должен применяться тарельчатый клапан.

Подпорный клапан необходим для установки в линию гидромотора в качестве предупреждения неконтролируемой «раскрутки» гидромотора под воздействием веса груза. Когда подача насоса меньше скорости вращения гидромотора, то есть гидромотор раскручивается под собственным весом груза, торможение производится за счёт внутренней пилотной линии. Если вращение происходит за счёт нагнетания РГЖ насосом, внешняя пилотная линия приоткрывает клапан подпора, тем самым уменьшая сопротивление линии подпора. В случае применения реверсивного гидромотора в конструкции клапана подпора необходимо наличие обратного клапана. Так как клапан подпора из-из внутренних утечек не препятствует медленному вращению гидромотора, то в некоторых конструкциях гидромотора предусмотрен внутренний тормоз.

Ещё одним видом клапана для удерживания нагрузи является гидрозамок. Клапан свободно пропускает масло в одном направлении и жёстко запирает поток в обратном направлении. Открытие клапана в обратную сторону происходит только под воздействием пилотного давления. В отличие от клапана подпора, гидрозамок не имеет внутренних утечек, благодаря чему не происходит «сползания» груза под нагрузкой.

Гидрозамки используют в случаях необходимости удерживания статической нагрузки, а клапаны подпора требуются при динамической нагрузке.